黑土地玉米秸秆深还全耕层培肥技术规程编制说明_第1页
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文档简介

1《黑土地玉米秸秆深还全耕层培肥技术规程》编制说明一、工作简况(一)任务来源根据吉林省土壤学会《关于<黑土地玉米秸秆深还全耕层培肥技术规程>等7项团体标准(二)起草单位、协作单位起草单位为吉林省农业科学院(中国农业科技东北创新中心)。二、制(修)订标准的必要性和目的吉林省位于中国东北地区中部,黑土地总面积为15.46万km2,占吉林省幅员面积的83.3%,地形以中西部平缓冲积平原和东部丘陵台地过渡带为主体。玉米是吉林省第一大粮食作物,种植面积占全省农作物播种面积的60%,产量占全省粮食总产量的70%。2024年,吉林省粮食总产量达到了853.2亿斤,其中玉米单产达8.5吨/公顷,高出全国平均水平30%。吉林省的黑土地开发较晚,土壤初始有机质含量高达3%-6%。然而,多年来的高强度开发利用导致黑土肥力退化问题凸显。近年的遥感监测数据显示,吉林省黑土层厚度已由开垦初期的60-100cm锐减至20cm左右,犁底层厚度普遍增加32%-48%。土壤有机质含量以每年0.1%-0.3%的速度下降,部分地区已低于2.5%。同时,土壤容重从1.0-1.2g/cm3增至1.45g/cm3以上,持水能力下降20%-30%,严重制约作物根系发育。据测算,若退化趋势持续,2035年该区域玉米产能可能下降15%-20%。2023年,国家实施新一轮“千亿斤粮食”产能提升行动,吉林省率先提出“千亿斤粮食”产能建设工程,计划到2030年粮食产量突破千亿斤。如何实现黑土地地力与产能协同提升,是黑土地可持续利用的重要科学命题。研究显示,当耕层厚度不足30cm时,玉米根长密度在20-40cm土层减少63%,亚耕层(20-40cm)养分贡献率不足40%。当前传统耕作技术难以满足密植群体的水养需求。因此,突破传统的耕层土壤培肥方式,通过构建耕层深厚、结构合理、功能协调的“全耕层”,实现土壤增碳提质、扩库增容与水养保供的多重目标,是消除黑土地肥力退化限制、满足玉米密植群体增产需求的关键。以耕层培肥、秸秆深翻还田等为关键词进行国际标准、国家标准、行业标准、吉林省地方标准的查新与资料收集可知,在国际标准体系中,更关注于土壤质量评价方法、可持续管理规范等方面的标准,在全耕层方面并未检索到相关的标准。在行业标准层面,《NY/T35619-2020东北春玉米秸秆深翻还田技术规程》规定了东北地区秸秆深翻还田技术的术语和定义、机具配备与使用、作业流程与质量要求等,《NY/T3694-2020东北黑土区旱地肥沃耕层构建技术规程》规定了耕地肥沃耕层的构建过程与要求;《DB22/T2543-2016玉米秸秆2全量原位还田技术规程》《DB22/T2985-2019玉米秸秆机械化富集深埋还田技术规范》《DB22T2923-2018玉米全程机械化秸秆覆盖还田保护性耕作技术规范》等吉林省地方标准规定了多样化的玉米秸秆还田技术。从现有标准的技术特点来看,仍缺乏关注耕层与亚耕层土壤肥力的同步培育形成全耕层的相关技术标准。本标准规定了本文件规定了黑土地玉米秸秆深还全耕层培肥技术的术语和定义、作业流程和注意事项,提出了科学的、有针对性的解决方案与规范化指南,这将积极推动黑土地全耕层培肥技术的实施与应用,促进秸秆的资源化利用与农业的可持续发展。三、主要起草过程应按标准制订程序划分的阶段编写:(一)预研阶段在国家重点研发计划项目“松嫩平原南部薄层黑土区肥沃耕层构建与产能提升技术集成和示范”与相关省重点项目的资助下,项目组成员开展了一系列关于东北地区以玉米秸秆全量还田为主的培肥技术研究。通过对国内外玉米秸秆还田技术的考察观摩、资料分析以及对黑龙江省、辽宁省、内蒙古自治区等地玉米秸秆深翻还田技术实施区的相关调研后,在吉林省公主岭市、农安县、榆树市、松原市等市县开展了玉米秸秆深翻还田关键技术、玉米秸秆深翻还田技术效果评价、秸秆还田后化肥施用技术及相关配套栽培技术研究,在此基础上形成了黑土地玉米秸秆深还全耕层培肥技术模式,并对成熟技术进行了示范推广。项目组于2025年11月年提出了制订吉林省土壤学会团体标准的申请。(二)立项阶段根据吉林省土壤学会发布的《吉林省土壤学会关于开展2025年团体标准项目申报工作的通知》,我单位向吉林省土壤学会提交了关于《黑土地玉米秸秆深还全耕层培肥技术规程》的立项申请,经吉林省土壤学会论证后,于2025年12月批准立项。(三)起草阶段吉林省农业科学院成立由10人组成的标准起草小组(如表1),该小组成员所从事的专业主要以土壤学、植物营养为主,组长围绕标准的技术内容、根据各成员专业特长划分编制工作职责,开始了正式修订工作,具体成员构成及分工见表1。1男院2女院3男院4男院35女理院6男院7女院8男院9女院女院标准起草小组成员通过收集大量的调研资料和总结自己多年的工作实际经验,认真查阅了标准制定的有关文件,通过参加标准培训班,对标准的格式、内容、术语表达方式等进行了深入学习,严格遵循GB/T1.1-2009《标准化工作导则》所规定的标准编写要求和格式形成了“黑土地玉米秸秆深还全耕层培肥技术规程”讨论稿。在此基础上,标准编写小组多次研讨专家意见,进行了认真梳理汇总,对标准进行了必要的修改,形成征求意见稿。(四)征求意见阶段2025年12月,征求过程中遵循民主性、代表性的原则,分别广泛征求了吉林大学、吉林农业大学、中国科学院东北地理与农业生态研究所、吉林省土壤肥料工作站、吉林市农业科学院、白城市农业科学院、伊通县农业技术推广总站7家单位10位专家的意见,共收到修改意见×条,对相同意见归纳整理后共计×条,完全采纳×条,部分采纳×条,未采纳×条。详见标准征求意见处理汇总表。(五)送审阶段征求意见的各专家均认为本标准有修订的需要,除修改意见外,对标准内容无异议,无重大分歧意见。在此基础上,标准编写小组多次研讨专家意见,进行了认真梳理汇总,对标准进行了必要的修改,最终于2025年12月形成了送审稿,申请评审。经吉林省农业农村厅相关专家对送审稿审阅修改后,2025年12月×日,由吉林省土壤学会组织相关专家召开标准审查会议。(六)报批阶段根据审查会上专家提出的修改意见,编写小组对标准文本进行了技术内容修改与格式校正,对编制说明进行了系统补充与详细修改,形成标准文本和编制说明的报批稿。按照吉林省土壤学会要求,编写小组系统整理了标准报批材料,向吉林省土壤学会提交报批申请。。四、制定标准的原则和依据,与现行法律、法规、标准的关系(一)编制原则本标准的编制遵循“科学性、统一性、协调性、适用性、一致性和规范性”原则。,在广泛调查研究的基础上,参照国内有关标准和规范要求,通过多年多区域多点实例试验验证,4明确关键技术环节、固化关键指标与参数范围,而制定了本标准。(二)编制依据1、本标准的制定格式依据《GB/T1.1-2009标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写规则》的要求和规定进行。2、本标准的制定以我单位开展完成的国家重点研发计划项目“东北中部春玉米、粳稻改土抗逆增效关键技术研究与模式构建”(2017YFD0300600)、“松嫩平原南部薄层黑土区肥沃耕层构建与产能提升技术集成和示范”(2023YFD1501101),吉林省农业科技创新工程项目“土壤全耕层增碳培肥绿色生产关键技术创建与应用”(CXGC2021ZD001),吉林省科技厅项目“区域性玉米秸秆全量还田技术体系研究与示范”(20200403167SF)等项目(课题)所获取的试验数据、鉴定成果及相关文献作为编制依据。在各项指标确定上,根据生产特点,依据实际操作需要列入本标准,注重实用性;在技术水平上避免指标过低,注重指标与农业生产技术推广发展和技术进步相适应,注重先进性和前瞻性。本标准各项要求的确立,主要参照《LY/T1228森林土壤氮的测定》《NY/T889土壤3442畜禽粪便堆肥技术规范》《DB22/T1236玉米优质安全丰产高效生产技术规程》《DB22/T3394-2022黑土地质量》《DB22T3200-2020秸秆还田条件下玉米施肥技术规程》等文件。(三)与有关的现行法律、法规和强制性(国家、行业、地方)标准的关系本标准符合现行的法律法规要求,符合《中华人民共和国标准化法》《中华人民共和国黑土地保护法》《团体标准管理办法》等法律、法规及《吉林省土壤学会团体标准管理办法(试行)》的要求。无与本标准有冲突、矛盾的相关强制性(国家、行业、地方)标准,具备协调一致性。各项技术条款的制定符合实际,具有科学性、实用性和可操作性。五、主要条款的说明,主要技术指标、参数、试验验证的论述(一)标准名称标准的名称为“黑土地玉米秸秆深还全耕层培肥技术规程”。(二)标准结构本文件确立了黑土地玉米秸秆深还全耕层培肥技术的术语和定义、操作程序,规定了机具准备、秸秆粉碎还田、深翻、整地、播种与镇压、施肥、田间管理等阶段的操作指示,描述了记录与档案等追溯方法,共包括10部分。(三)标准主要内容说明1.术语和定义第3章为“术语和定义”。3.1对“黑土地”进行了定义。本文件主要引用地方标准《黑土地质量》中对“黑土地”的定义,即“由具有一定厚度黑色或暗色腐殖质层的土壤所构成的耕地,主要包括黑土、黑5钙土、白浆土及与之相邻或相间分布的各类土壤。”使该术语能够被各方人员理解,不产生歧义。3.2对“全耕层”的定义进行了描述。在定义中明确了全耕层的层次范围,即“在耕作中可被翻动、疏松和改良的0~40cm土壤层。通常包括0~20cm耕层与20~40cm亚耕层。”。使该术语能够被各方人员理解,不产生歧义。3.3对“全耕层培肥”的定义进行了描述。这一定义反映了本项标准的核心内涵,明确了全耕层培肥的目的、要素组成及实施途径,即“通过有机物料还田、深翻耕作、化肥减量深施等方法,进行耕层与亚耕层土壤肥力的同步培育,形成耕层深厚、构造合理、碳固质稳、肥水协调的全耕层,以实现地力与产能的协同提升。”使该术语能够被各方人员理解,不产生歧义。2.技术流程技术规程类标准应有程序确立过程。黑土地玉米秸秆深还全耕层培肥技术以有机物料还田、深翻耕作、化肥减量深施为主要技术方法,主要包括7个阶段,机具准备、秸秆粉碎还田、深翻、整地、播种与镇压、施肥和田间管理,在文本中按照操作的先后顺序逐一列出。3.机具准备全耕层培肥技术的操作环节主要包括秸秆深翻还田、整地与播种施肥等过程。因此,在本“机具准备”章节共设置五项条款,即1)动力机具:轮式拖拉机,需配套动力≥110kW;2)翻地机具;液压翻转犁,犁幅≥40cm;3)整地机具:包括大功率轮式拖拉机配套的圆盘耙、旋耕机或动力耙;4)施肥播种机具:适用于玉米的机械式、气力式免耕或少耕施肥播种机;5)播后镇压机具:用于玉米播种后土壤镇压作业。4.秸秆粉碎还田玉米秸秆粉碎作业质量评价指标的选择主要参照《NY/T1004-2006秸秆还田机质量评价技术规范》,选择粉碎长度、粉碎长度合格率、留茬高度、抛撒不均匀程度、漏切程度这五项作为评价标准。玉米秸秆的尺寸和细碎程度取决于配套秸秆粉碎机(装置)的作业质量。本项标准相关技术参数主要参照《NY/T3561-2020东北春玉米秸秆深翻还田技术规程》。5.深翻秸秆深翻还田是利用农业机械对耕层土壤进行适当深度的翻耕,疏松和增厚耕作层,并将作物秸秆深埋于地表20cm以下。经深翻耕作后的田块要求表面无秸秆等作物秸秆,无明显的犁沟或土包,地中地头无漏耕的现象。深翻作业是实现玉米秸秆深埋入土的首要途径,主要利用大功率拖拉机配套深耕犁对土壤进行深翻作业,通过耕深的调节将玉米秸秆平铺埋至预期的土层。深翻作业可实现深层土壤的疏松、打破犁底层,改变土壤水、气、热的分布,可有效降低土壤的容重和紧实度、增加土壤通气孔隙的数量、改善土壤团粒结构,同时具有优化根系的垂直分布、抑制作物病虫害的作用,从而提升作物的产量与品质(梁尧等,2016;于博等,2018);随着大量新鲜玉米秸秆的输入,土壤有机质与养分元素得以补给,使土壤6微生物的多样性与活性更为丰富(萨如拉等,2014)。秸秆深翻还田有效地解决了当前耕地土壤耕层变薄、犁底层变厚变硬、土壤有机质迅速下降等问题。4.2.1翻耕作业深度耕作深度的确定是决定秸秆深翻作业质量的关键,耕作深度过深不仅增加了机械作业的动力成本,更重要的是一方面耕作深度过深,将使大量的玉米秸秆被埋在土壤的深层之中,导致其对土壤肥力提升的作用无法及时发挥,另一方面底层生土被翻到了地表之上,将不利于后茬玉米幼苗的生长(于志民,2014;翟振,2017)。与之相反,耕作深度过浅则无法将大量的玉米秸秆翻压至土体,导致地表秸秆在地表参差不齐的散落分布,这将严重影响翌年春季的播种质量及玉米的生长(蔡红光,2016),此外,表层浅耕无法破除犁底层,不利于耕层结构的优化与肥沃耕层的构造(窦森,2017)。为保证秸秆能够分布于20cm土层以下,翻耕作业的适宜深度为30~35cm。值得注意的是,1)在0~35cm土层内有砂石、盐碱层分布的地区实施秸秆深翻将导致障碍层上移,不利于后茬玉米的生长与发育;2)在水土流失现象发生严重的区域,过度的土壤扰动将加剧水土流失的发生,故而秸秆深翻还田技术不宜在该区域进行。4.2.2秸秆深翻机具的选择翻耕机具的适用性直接影响深翻作业质量。目前,东北地区常采用的翻耕机具主要有铧式犁与圆盘犁等。铧式犁具有良好的翻垡覆盖性能,为其他耕地机具所不能及。铧式犁种类甚多,可以从各个方面区分成若干不同的体系,同一台犁又可以根据不同的区分方法给以不同的名称(金桂香等,2014)。由于铧式犁种类繁多,许多犁兼有几种性质。国内外目前常用的有代表性的普通犁为悬挂式四铧犁、牵引式五铧犁、半悬挂五铧犁(高尔光等,2003)。大多数铧式犁只能单方向翻垡,翻垡后会形成一条闭垄,而双向犁的出现则可以解决无开闭垄的问题,双向犁也称翻转犁,是在犁架上安装两组左右翻垡的犁体,通过翻转机构使两组犁体在往返行程中交替工作,形成梭形耕地作业。其土垡都向一侧翻转,耕后地面平整,能减少耕后整地的工作量,减少拖拉机空行程,提高耕作的生产率(冯雅丽,2015)。翻转机构的动力源动力提供形式将翻转犁分为机械式、液压式、气吸式等三种形式,目前,在我国翻转犁中的翻转机构以液压翻转机构为多。液压式翻转犁依靠液压油缸和活塞驱动犁体翻转,液压油缸中活塞杆的伸长、收缩带动犁架上的正反两组犁体作垂直翻转运动,依次达到田间作业位置。该犁具由带小前犁和犁刀的复式犁组成,小前犁配置在主体犁前及主犁体胫刃一侧,犁刀安装在小铧犁之前,耕作时,犁刀切断作物秸秆及残茬,切出整齐的沟墙,减少土壤对犁铧和犁壁胫刃部分的压力。然后,小前犁将接垡处带有秸秆与表层土壤的混合体翻到前主犁体翻起的沟底,最后主犁体将耕起的土垡覆盖其上,这种深翻方式既翻转土层,松碎土壤,又把秸秆与残茬翻入土层深处,形成隔层还田(孙万琴,2017),液压翻转犁结构先进,提升和翻转结构单独操作,液压翻转犁的垡片始终翻向一边,犁完之后,田地表面较为平整、不留沟壑,也不会留下开墒沟和合墒的埂。此外,在田间作业能够顺利7避开各种障碍,犁地效率高,经济效益好,使用量较大(冯雅丽,2015)。因此,在东北地区秸秆深翻还田技术研究中液压翻转犁成为翻耕机具的首选(孙万琴,2017;邵印等,2017)。从翻转犁的耕作深度来看,犁体工作幅宽直接决定了翻转犁的最大耕深,犁幅为25cm的传统铧式犁耕深一般为22cm。《GB/T14225-2008铧式犁》中规定耕深大于30cm时,翻转犁的犁体工作幅宽应大于40cm,因此,为保证耕深的合格与稳定,我们建议机具配置中翻转犁的犁体工作幅宽应大于40cm。翻转犁的适用性与作业质量主要受到土壤紧实度、土壤含水率、种植模式、机械自身等影响。结合我们多年在吉林省中部公主岭、农安,西部乾安、松原,东部敦化等地开展技术试验与示范的结果表明(表1、图1以功率为110kW的拖拉机配套液压式翻转犁能够带动三铧或四铧的犁幅为40cm的液压翻转犁,从而达到预期的作业深度,此时能够保证60%秸秆分布于20cm土层以下。评价指标参照《NY/T742-2003铧式犁作业质量》中规定,采用漏耕率、重耕率、碎土率、立垡率和回垡率这五项作为翻转犁耕地作业质量的评价指标,并参照《NY/T742-2003铧式犁作业质量》中的规定,即漏耕率≤2.5%、重耕率≤5.0%、碎土率≥65.0%、立垡率≤5%、回垡率≤5%。表1铧式犁作业情况调研统计表8图1液压翻转犁作业效果(左:黑土、右:淡黑钙土)整地作业如何操作取决于翌年春季的种植方式,在降雨量较少的东北地区中部和西部,土壤含水量相对较低,春季需要土壤蓄墒播种的地区,建议采用平播种植方式,有利于获得更好的苗情,同时也实现了轻简化栽培。在降雨量丰富、地温较低的东部和北部冷凉地区,传统的垄作有助于春季土壤散墒增温,构造出更为适宜的苗床,其仍是最适宜的种植方式。平作是一种轻简化耕作栽培方式,不仅有利于机械化作业,同时具有省工、省力、省时的优点,可以大幅度提高种植密度达到提高产量的目的。首先,玉米平播种植方式可节省秋季起垄作业,一方面减少了机械作业费用,降低能耗,另一方面节省了时间,能够保证东北地区在土壤封冻前完成整地作业,使土壤待到待播状态;其次,平播易于掌握播种深度,可提高播种质量,苗子出得齐、匀、壮,同时,平播便于机械施肥与用药。圆盘耙主要用于犁耕后的碎土和平地,也可用于搅土、除草、混肥、收获后的浅耕、灭茬,播种前的松土以及飞机撒播后的盖种。有时为了抢农时及保墒,可采用以耙代耕的方法。目前,圆盘耙是表土耕作机械中应用最广泛的一种。按机具质量、耙深和耙片直径,圆盘耙9可分为重型、中型和轻型。根据与拖拉机的挂接方式,圆盘耙可分为牵引式、悬挂式和半悬挂式。按耙组的配置方式,圆盘耙可分为对置式和偏置式;按耙组的排列方式,圆盘耙可分为单列耙和双列耙。重型耙一般多用牵引式或半悬挂式,轻型耙和中型耙则三种形式都有(王帅,2012)。旋耕机是一种由动力驱动的土壤耕整机具,其切土、碎土能力强,一次作业能达到犁耙几次的效果,且耕后地表平整、松软,能满足精耕细作要求,具有抢农时、节省劳力的作用。与犁耕和耙耕作业相比,旋耕作业具有碎土性能好、适应性广、作业效率高等优点。通过对东北地区多年多点的调研与总结表明,液压翻转犁进行翻耕作业后,采用圆盘耙进行轻耙作业其碎土率和地表平整度即可使土壤达到待播状态。机械工业标准《JB/T6279-2007圆盘耙》规定了圆盘耙的基本参数、技术要求与试验方法。本标准中关于圆盘耙耙平整地的作业质量按照本标准中关于轻耙作业质量的相关规定执行。采用旋耕机进行碎土平整地作业时,与圆盘耙轻耙作业质量要求相一致,旋耕作业耕深≥10cm时即可满足碎土平整地的要求。此时操作碎土率按小于5cm的土块质量占总质量的百分比进行计算,碎土率可达到70%以上。地表平整度指标参照《GB/T5668-2008旋耕机》中的规定执行,即地表平整度≤5cm。土壤封冻前,根据土壤质地选择合适机具进行整地作业,使土壤达到待播状态,具体如下:砂土或壤土,应使用圆盘耙轻耙或旋耕机整地;土壤质地较为粘重时,应采用动力驱动耙;耙地作业做到耙深稳定、碎土率≥70%、耙后地表平整度标准差≤3.5cm;旋耕作业深度≥10cm,碎土率≥70%,旋耕后地表平整度≤4cm。调整播期是协调作物生长与光热资源匹配的有效手段。在玉米播种期上应避免发生问题,在中、东部玉米产区有的地方过分强调早播种,忽视了低温对出苗带来的危害,在春季低温年份,对发芽势弱的种子,易产生坏种、缺苗断条的现象。在西部产区,无灌溉条件的,有等雨播种的现象,结果大量的热量资源被浪费。一般在5-10cm耕层地温通过8℃时开始播种,稳定通过10℃时作为适宜播种期。山区玉米播种期应比平原推迟,盐碱地地温达到13-14℃时为适宜播种期。吉林省东部山区水分充足,春季气温偏低,水分不是限制播种时期的主要因素,而温度起主导作用。在中、西部产区,春季气温回升较快,通常水分不足限制了玉米的播种,因此要特别注意抗旱抢墒播种。因此,我们建议,当土壤5cm土层地温稳定通过8℃时,即可进行播种。半湿润区和半干旱区最佳播种期为4月下旬至5月上旬,湿润区最佳播种期为5月上旬至5月中旬。免耕是指播种前不单独进行土壤耕作而直接在茬地上播种。用联合作业免耕播种机一次完成切茬、开沟、播种、覆土等多个环节。免耕平播可节约种植成本、调高粮食综合生产能力、降低劳动强度。免耕直播省去了耕地作业,节省了作业费,播种期提前,比常规平播提前1~2天。若遇阴雨天,免耕更会体现争时的增产效应。免耕地块蓄水保墒、保墒能力强。由于地表有秸秆覆盖,土壤的水、肥、气、热可协调供给,干旱时土壤不易裂缝,雨后不易积水。与翻耕的比玉米生长快,苗情好。另外,肥料不易流失,产量也相应提高。玉米抗倒伏性好。免耕玉米表层根量多,主根发达,加之原有土体结构未受到破坏,玉米根系与土壤固结能力强,所以玉米抗倒伏能力强。平作是一种轻简化耕作栽培方式,不仅有利于机械化作业,同时具有省工、省力、省时的优点,可以大幅度提高种植密度达到提高产量的目的。首先,玉米平播种植方式可节省秋季起垄作业,一方面减少了机械作业费用,降低能耗,另一方面节省了时间,能够保证东北地区在土壤封冻前完成整地作业,使土壤待到待播状态;其次,平播易于掌握播种深度,可提高播种质量,苗子出得齐、匀、壮,同时,平播便于机械施肥与用药。精量播种是一种现代农业播种技术,其核心在于将精确数量的种子,以精确的深度和株行距,播入土壤的理想位置。它追求的目标是“一粒种子,一株苗”,最大限度地减少种子浪费、省去间苗环节,并为每株作物提供均匀的生长空间和资源,从而实现高产、优质、高效。高精度排种器是精量播种机的关键,生产中常用的、效果较好的包括:机械式,如孔轮式、勺轮式、指夹式等;气力式(负压真空式利用真空吸附单粒种子,对种子形状尺寸要求不严,通用性好,尤其适合形状不规则的种子。此外,高质量的玉米品种,精细整地形成优良的种床、播种机智能监控系统对于实现精量播种也是十分必要的。首先明确全耕层培肥过程中施肥的原则,首先应根据土壤肥力和目标产量确定施用量。此外,考虑到土壤有机质数量与质量的协同提升是全耕层培肥的重点,因此,在畜禽粪资源丰富的地区,可在深翻作业前撒施堆肥,增加有机物料的投入,提高土壤有机质的积累速率,适宜用量建议1.0m3/亩~1.5m3/亩。堆肥质量应符合《NY/T3442-2019畜禽粪便堆肥技术规范》中7.1的要求,即有机质含量≥30%,水分含量≤45%,种子发芽指数≥70%,蛔虫卵死亡率≥95%,粪大肠菌群数≤100个/g等。在土壤肥力较低地块,可适当增加氮肥用量。在土壤基础肥力较低的地区可以考虑增施氮肥,以调解秸秆的C/N比。大量研究已表明,秸秆C/N比值为25:1~30:1时,既能保证微生物分解的需求,不会造成作物与微生物对氮素的竞争。东北地区土壤基础肥力较低的地块其玉米生物产量也相对较低,年均玉米秸秆产量为5000~7000kg/hm2,按照玉米秸秆C/N比为50:1来估算,玉米秸秆全量还田条件下每公顷需补充氮素50~70kg/hm2。由于黑土地全耕层培肥技术中进行玉米秸秆全量深翻还田,因此本标准中化肥施用量的确定主要参照吉林省地方标准《DB22/T3200-2020秸秆还田条件下玉米施肥技术规程》执行,即在既定的目标产量下,根据土壤水解氮、有效磷和有效钾的含量确定氮、磷、钾肥的施用量。化肥施用方法采用速效型肥料分基肥、追肥二次施入,全部的磷肥、钾肥和氮肥总量的40%作为基肥随播种施入,施肥深度在地表以下12cm~15cm,种子侧向7cm~8cm;氮肥总量的60%于玉米拔节期采用机械深施,追肥深度为15cm以下,覆土镇压。以病虫草害防治、机械收获为主的田间管理是本技术标准中的配套技术内容,因此,分别参照《DB22/T1236玉米优质安全丰产高效生产技术规程》中第8章和第11章规定执为便于对生产过程的规范化管理与质量控制,生产者应对各生产环节进行有效记录,建立生产档案并及时归档。档案内容应包括:投入品购买与使用记录,栽培管理记录,病虫害发生与防治记录,采收、贮藏、运输记录等。档案保存时间应超过三年。(四)相关技术指标验证十四五期间,连续9年在20-40cm土层添加玉米秸秆[8t/(hm2·a)]对土壤关键肥力因子进行定位调控。结果表明,20-40cm土壤大团聚体比例增加6.1-14.5个百分点,团聚体平均重量直径增加10.5%-28.9%,土壤大小孔隙结构兼备,水、气、热特征明显优化;0-40cm土壤有机碳含量趋向均匀化,年均固碳速率高达2.59MgC/(hm2·a),在短期内实现了深层土壤有机碳快速提升;20-40cm土壤速效氮、速效磷、速效钾含量分别增加13.5%、10.1%和20.0%;随着深层肥力逐步提高,0-20cm和20-40cm玉米根重增加18.2%和24.8%,根长增加25.1%和47.8%,垂直根系拉力抗性提高20%以上,根系“纵向延伸”特征明显,固持能力大幅提高,植株氮、磷、钾养分积累量增加9.5%-21.4%,玉米增产6.5%-13.2%,生产效利用遍吉林省的5个综合试验站和20余个试验示范基地,进行技术模式规模化田间实证,3年间,耕层实际深度增至33cm,0-20cm和20-40cm土壤有机质含量平均增加5.4%和8.5%,耕地质量提高0.2-0.5个等级,氮、磷、钾肥料利用率平均提高16.8%、14.6%和13.7%,玉米平均增产9.5%。通过多年高产土壤培育,在中部典型黑土区(农安县靠山镇)创造了雨养条件下玉米亩产1186.1公斤的高产纪录,氮肥偏生产力高达50.2kg/kg;与普通农田相比,高产田0-20cm土壤容重降低13.6%,有机质、速效氮含量提高8.8%和30.7%;20-40cm土壤容重降低8.9%,有机质、速效氮含量提高6.1%和22.6%。通过实体示范推广、农技部门推介和新媒体培训,采用“技术员指导-规模化实证-示范县推广”三级递进方式,为家庭农场、村级合作社、大型农企三类规模经营主体及黑土地保护利用试点县提供全链条技术支撑,推动了黑土地保护与利用高质量发展。六、重大分歧意见的处理依据和结果本标准在制定过程中,广泛征求并充分吸收和采纳了科研、教学、检验、加工、生产等7家单位10名专家的意见,发送“标准征求意见稿”×份,收回反馈意见×份,有×位专家提出了修改意见,对相同意见归纳整理后共计×条,完全采纳×条,部分采纳×条,未采纳×条。工作组根据专家意见和建议作了认真的修改,在对反馈意见的处理过程中,主要依据:①标准化导则、相关法律法规、国家强制性标准等法律法规;②国家黑土地保护、农业绿色发展方针政策;③经过多年研究、熟化的成熟技术及其支撑数据;④标准整体协调性和一致性。所有专家对于本方法未有重大分歧意见。未采纳意见的理由已在《征求意见汇总表》中详述。七、采用国际标准或国外先进标准的,说明采标程度,以及国内外同类标准水平的对比情况20世纪30年代,美国、加拿大、欧洲等农业发达国家相继进行了秸秆还田技术的研究与推广,但未查到有关玉米秸秆深翻还田技术的行业标准。在行业标准层面,《NY/T35619-2020东北春玉米秸秆深翻还田技术规程》规定了东北地区秸秆深翻还田技术的术语和定义、机具配备与使用、作业流程与质量要求等,《NY/T3694-2020东北黑土区旱地肥沃耕层构建技术规程》规定了耕地肥沃耕层的构建过程与要求;《DB22/T2543-2016玉米秸秆全量原位还田技术规程》《DB22/T2985-2019玉米秸秆机械化富集深埋还田技术规范》《DB22T2923-2018玉米全程机械化秸秆覆盖还田保护性耕作技术规范》等吉林省地方标准规定了多样化的玉米秸秆还田技术。本文件确立了黑土地玉米秸秆深还全耕层培肥技术的程序,规定了机具准备、秸秆粉碎还田、深翻、整地、播种与镇压、施肥、田间管理等阶段的操作指示,本文件适用于吉林省有效土层深厚的玉米种植区,其他类似地区可参照执行。八、贯彻标准的措施建议(一)技术措施要求熟练掌握玉米生产中的各项操作技能,熟悉相关术语。在玉米生产过程中能够合理运用相应技术及配套机械。(二)管理措施1.由于吉林省玉米主产区的气候与生态特征差异较大,因此,首先明确本地区自然气候条件、耕地质量、配套机具与机具是否符合秸秆深还全耕层培肥技术的要求,在种植和管理过程中严格遵循规程,科学开展地力培肥与玉米生产。2.通过在全省布设示范点,尤其与新型经营主体(玉米种植合作社)等合作,加大示范和宣传力度,加快推进本标准的实施。(三)实施方案标准由土壤学会于2025年X月X日发布,学会团标为自愿性标准,会员单位及其他相关单位可自愿采用。学会团标已经转化为国家标准、行业标准或地方标准时,相应的标准应予以废止。九、预期效益分析(一)经济效益该技术近年已在吉林省公主岭市、农安县、松原市,等地大面积推广应用,在黑龙江省、辽宁省及内蒙古自治区均广泛开展了试验示范,技术应用效果良好,技术先进可行。与常规耕作方式相比,该技术模式下玉米产量平均增加10%,经济效益增加1050元/公顷。(二)社会效益本技术的实施有利于减少玉米生产的种植成本、提高肥料利用效率、增加种植效益,显著提升了基层生产人员技术能力及玉米种植业技术水平,对保障我国粮食安全、实现农业生产“节本增效”发挥着重要作用,(三)生态效益本技术的实施将积极推动黑土肥力的提升、保障了农业生产的可持续性,为农业废弃物资源的高效利用提供了技术方案,推动了农业绿色发展,是资源节约型与环境友好型农业技术的应用与推广,对于我国农村生态文明的建设具

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